亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Carbon dioxide hydrogenation over the carbon-terminated niobium carbide (111) surface: a density functional theory study

甲烷化 吸热过程 放热反应 催化作用 化学 脱氢 吸附 一氧化碳 甲酸 密度泛函理论 碳化物 无机化学 甲醇 甲烷 碳纤维 光化学 物理化学 材料科学 计算化学 有机化学 复合材料 复合数
作者
Saeedeh Sarabadani Tafreshi,Mahkameh Ranjbar,Maryam Jamaati,S. F. K. S. Panahi,Narges Taghizade,Mostafa Torkashvand,Nora H. de Leeuw
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:25 (3): 2498-2509 被引量:1
标识
DOI:10.1039/d2cp04749g
摘要

Carbon dioxide (CO2) hydrogenation is an energetic process which could be made more efficient through the use of effective catalysts, for example transition metal carbides. Here, we have employed calculations based on the density functional theory (DFT) to evaluate the reaction processes of CO2 hydrogenation to methane (CH4), carbon monoxide (CO), methanol (CH3OH), formaldehyde (CH2O), and formic acid (HCOOH) over the carbon-terminated niobium carbide (111) surface. First, we have studied the adsorption geometries and energies of 25 different surface-adsorbed species, followed by calculations of all of the elementary steps in the CO2 hydrogenation process. The theoretical findings indicate that the NbC (111) surface has higher catalytic activity towards CO2 methanation, releasing 4.902 eV in energy. CO represents the second-most preferred product, followed by CH3OH, CH2O, and HCOOH, all of which have exothermic reaction energies of 4.107, 2.435, 1.090, and 0.163 eV, respectively. Except for the mechanism that goes through HCOOH to produce CH2O, all favourable hydrogenation reactions lead to desired compounds through the creation of the dihydroxycarbene (HOCOH) intermediate. Along these routes, CH3* hydrogenation to CH4* has the highest endothermic reaction energy of 3.105 eV, while CO production from HCO dehydrogenation causes the highest exothermic reaction energy of -3.049 eV. The surface-adsorbed CO2 hydrogenation intermediates have minimal effect on the electronic structure and interact only weakly with the surface. Our results are consistent with experimental observations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
ppjkq1完成签到,获得积分10
4秒前
ppjkq1发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
世良发布了新的文献求助10
14秒前
19秒前
25秒前
所所应助世良采纳,获得10
25秒前
shaylie完成签到 ,获得积分10
37秒前
andrele发布了新的文献求助10
37秒前
倔强毛驴侠完成签到,获得积分10
49秒前
斯文败类应助优秀的甜菜采纳,获得10
52秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
53秒前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
自觉的依波完成签到 ,获得积分10
58秒前
1分钟前
1分钟前
世良发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
llll发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
llll完成签到,获得积分20
1分钟前
柳行天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
JamesPei应助llll采纳,获得10
1分钟前
耍酷的鹰完成签到,获得积分10
1分钟前
于戏完成签到,获得积分10
1分钟前
orixero应助世良采纳,获得10
1分钟前
佳佳发布了新的文献求助10
2分钟前
充电宝应助佳佳采纳,获得10
2分钟前
顺心人达完成签到 ,获得积分10
2分钟前
NexusExplorer应助风景园林采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
元首完成签到 ,获得积分10
2分钟前
lmk完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wujiaman345发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5650722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4781542
关于积分的说明 15052547
捐赠科研通 4809550
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2572377
邀请新用户注册赠送积分活动 1528481
关于科研通互助平台的介绍 1487367